difração eletrónica

A primeira observação de difração eletrónica foi realizada pelo físico inglês George Paget Thomson (1892-1975) em 1927, numa experiência na qual este cientista passou um feixe de eletrões no vácuo através de uma folha metálica de ouro de espessura muito pequena para uma chapa fotográfica. Formaram-se círculos concêntricos devido à difração de eletrões no cristal.
No mesmo ano, Clinton J. Davidsson (1881-1958) e Lester Germer (1896-1971) realizaram uma experiência com a qual obtiveram padrões de difração através do impacto oblíquo de um feixe de eletrões sobre a superfície de um cristal de níquel.
Estas duas experiências eram importantes verificações da teoria de De Broglie e da nova teoria quântica.
O facto de os eletrões poderem ser difratados de uma forma idêntica à da luz mostra que as partículas se podem comportar como ondas. Um eletrão acelerado através de uma diferença de potencial, V, adquire uma energia cinética 1/2 mv² = eV, onde v é a velocidade do eletrão, e a sua carga e m a sua massa.
Para uma tensão de aceleração de 3600 V, o comprimento de onda do feixe de eletrões é de 0,02 nanómetros, cerca de 30 mil vezes mais pequeno do que a radiação visível.
Deste modo, os eletrões, tal como os raios X, apresentam efeitos de difração com moléculas e cristais nos quais o espaço interatómico é comparável ao comprimento de onda do feixe. Este possuem a vantagem de poder definir o seu comprimento de onda por ajuste da tensão. Ao contrário dos raios X, estes têm uma potência de penetração muito baixa.
A difração por eletrões, devido à baixa penetração, não pode ser usada na investigação da estrutura de cristais. No entanto, é usada na medição do comprimento de ligações e de ângulos de moléculas nos gases.
Além disso, é extensivamente usada no estudo de superfícies sólidas e de absorção.
As principias técnicas são a difração por eletrões de baixa energia (LEED) na qual o feixe de eletrões é refletido para um ecrã fluorescente, e a difração por eletrões de alta energia (HEED) usada tanto com reflexão ou transmissão na investigação de filmes de pequena espessura.